鋼材經歷了應變硬化之后(鋼材熱處理后硬度變化)

博主:adminadmin 2023-01-02 06:28:06 條評論
摘要:今天給各位分享鋼材經歷了應變硬化之后的知識,現在開始吧!鋼材經過冷加工所產生的應變硬化后什么發生變化...

今天給各位分享鋼材經歷了應變硬化之后的知識,現在開始吧!

鋼材經過冷加工所產生的應變硬化后什么發生變化

鋼材經歷了應變硬化之后(鋼材熱處理后硬度變化)

鋼材的破壞分塑性破壞和脆性破壞兩種。

脆性破壞:加載后,無明顯變形,因此破壞前無預兆,斷裂時斷口平齊,呈有光澤的晶粒狀。脆性破壞危險性大。

影響脆性破壞的因素

1.化學成分

2.冶金缺陷(偏析、非金屬夾雜、裂紋、起層)

3.溫度(熱脆、低溫冷脆)

4.冷作硬化

5.時效硬化

6.應力集中

7.同號三向主應力狀態

1 ) 鋼材質量差、厚度大:鋼材的碳、硫、磷、氧、氮等元素含量過高,晶粒較粗,夾雜物等冶金缺陷嚴重,韌性差等;較厚的鋼材輥軋次數較少,材質差、韌性低,可能存在較多的冶金缺陷。

(2) 結構或構件構造不合理:孔洞、缺口或截面改變急劇或布置不當等使應力集中嚴重。

(3) 制造安裝質量差:焊接、安裝工藝不合理,焊縫交錯,焊接缺陷大,殘余應力嚴重;冷加工引起的應變硬化和隨后出現的應變時效使鋼材變脆。

(4) 結構受有較大動力荷載或反復荷載作用:但荷載在結構上作用速度很快時(如吊車行進時由于軌縫處高差而造成對吊車梁的沖擊作用和地震作用等),材料的應力- 應變特性就要發生很大的改變。隨著加荷速度增大,屈服點將提高而韌性降低。特別是和缺陷、應力集中、低溫等因素同時作用時,材料的脆性將顯著增加。

(5)在較低環境溫度下工作:當溫度從常溫開始下降肘,材料的缺口韌性將隨之降低,材料逐漸變脆。這種性質稱為低溫冷脆。不同的鋼種,向脆性轉化的溫度并不相同。同一種材料,也會由于缺口形狀的尖銳程度不同,而在不同溫度下發生脆性斷裂。

為了防止鋼材的脆性斷裂,可以從以下幾個方面著手:

1、裂紋

當焊接結構的板厚較大時(大于25mm),如果含碳量高,連接內部有約束作用,焊肉外形不適當,或冷卻過快,都有可能在焊后出現裂紋,從而產生斷裂破壞。針對這個問題,把碳控制在0.22%左右,同時在焊接工藝上增加預熱措施使焊縫冷卻緩慢,解決了斷裂問題。

焊縫冷卻時收縮作用受到約束,有可能促使它出現裂紋。措施是:在兩板之間墊上軟鋼絲留出縫隙,焊縫有收縮余地,裂紋就不會出現。

把角焊縫的表面作成凹形,有利于緩和應力集中。凹形表面的焊縫,焊后比凸形的容易開裂,原因是凹形縫的表面有較大的收縮拉應力,并且在45截面上焊縫厚度最小。凸形縫表面拉力不大,而45截面又有所增強,情況要好的多。在凹形焊縫開裂的條件下,改用凸形焊縫,就不再開裂。

2、應力

考察斷裂問題時,應力是構件的實際應力,它不僅和荷載的大小有關,也和構造形狀及施焊條件有關。幾何形狀和尺寸的突然變化造成應力集中,使局部應力增高,對脆性破壞最為危險。施焊過程造成構件內的殘余拉應力,也是不利的。因此,避免焊縫過于集中和避免截面突然變化,都有助于防止脆性斷裂。

3、材料選用

為了防止脆性斷裂,結構的材料應該具有一定的韌性。材料斷裂時吸收的能量和溫度有密切關系。吸收的能量可以劃分為三個區域,即變形是塑性的、彈塑性的和彈性的。要求材料的韌性不低于彈性,以避免出現完全脆性的斷裂,也沒有必要高于彈塑性,對鋼材要求太高,必然會提高造價。鋼材的厚度對它的韌性也有影響。厚鋼板的韌性低于薄鋼板。

4、構造細部

發生脆性斷裂的原因是存在和焊縫相交的構造縫隙,或相當于構造縫隙的未透焊縫。構造焊縫相當于狹長的裂紋,造成高度的應力集中,焊縫則造成高額殘余拉應力并使近旁金屬因熱塑變形而時效硬化,提高脆性。低溫地區結構的構造細部應該保證焊縫能夠焊透。因此,設計時必須注意焊縫的施工條件,以保證施焊方便,能夠焊透。

不銹鋼應變硬化要注意什么

加工硬化------隨著冷變形程度的增加,金屬材料強度和硬度指標都有所提高,但塑性、韌性有所下降。 應變硬化------在材料的拉伸壓縮實驗中,材料經過屈服階段之后,又增強了抵抗變形的能力。這時,要使材料繼續變形需要增大應力。經過屈服滑移之后,材料重新呈現抵抗繼續變形的能力,稱為應變硬化。(又稱為冷作應變)。 一.常溫下鋼經過塑性變形后,內部組織將發生變化,晶粒沿著變形最大的方向被拉長,晶格被扭曲,從而提高了材料的抗變形能力。這種現象稱為應變硬化或加工硬化。 二. 金屬材料在再結晶溫度以下塑性變形時強度和硬度升高,而塑性和韌性降低的現象。又稱冷作硬化。產生原因是,金屬在塑性變形時,晶粒發生滑移,出現位錯的纏結,使晶粒拉長、破碎和纖維化,金屬內部產生了殘余應力等。加工硬化的程度通常用加工后與加工前表面層顯微硬度的比值和硬化層深度來表示

應變硬化對鋼材的常溫力學性能有何影響

在常溫下鋼經過塑性變形后,內部組織將發生變化,晶粒沿變形最大的方向被伸長,晶格 被扭曲,從而提高材料的抗變形能力。這種現象稱為應變硬化或加工硬化。例如,在常溫下 把鋼預拉到塑性變形,然后卸載,當再次加載時,材料的比例極限將提高而塑性降低。

鋼材經歷了應變硬化之后的介紹就聊到這里吧,感謝你花時間閱讀本站內容。